DE102010006682B4

DE102010006682B4 - Klemme zur Befestigung an wenigstens einem Plattenelement eines Fahrzeugs zum Stützen eines Formteils und Formteilsystem für die Befestigung an wenigstens einem Plattenelement eines Fahrzeugs

Info

Publication number: DE102010006682B4
Application number: DE102010006682A
Authority: DE
Inventors: Julien P. Mourou
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2009-02-09
Filing date: 2010-02-03
Publication date: 2012-12-06
Anticipated expiration: 2030-02-04
Also published as: CN101898590B; CN101898590A; US8070204B2; DE102010006682A1; US20100199593A1; BRPI1000317A2

Abstract

Klemme (10) zur Befestigung an wenigstens einem Plattenelement (12) eines Fahrzeugs (14), die so konfiguriert ist, dass sie ein Formteil (18) an dem Fahrzeug (14) stützt, wobei die Klemme (10) umfasst: einen Körper (22), der eine Oberfläche (24) aufweist; ein Befestigungselement (25), das von der Oberfläche (24) ausgeht und so konfiguriert ist, dass es mit dem wenigstens einen Plattenelement (12) des Fahrzeugs (14) in Eingriff steht; und eine Dichtungsmasse (40), die auf der Oberfläche (24) angeordnet ist; dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtungsmasse (40) so konfiguriert ist, dass sie sich bei einer Erwärmung in der Weise ausdehnt, dass sie mit dem wenigstens einen Plattenelement (12) des Fahrzeugs (14) in Eingriff steht und die Klemme (10) an dem wenigstens einen Plattenelement (12) des Fahrzeugs (14) hält; und dass ein Paar Distanzstücke (46) in der Weise von der Oberfläche (24) ausgehen, dass die Distanzstücke (46) an einem...

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Klemme zur Befestigung an wenigstens einem Plattenelement und auf ein Formteilsystem für die Befestigung an wenigstens einem Plattenelement eines Fahrzeugs gemäß den Oberbegriffen der Ansprüche 1 und 6, wie sie beispielsweise aus der US 2009/00 21 053 A1 bekannt geworden sind.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Ein Fahrzeug kann ein Dachformteil aufweisen, das eine Dachvertiefung definiert. An dem Dachformteil können innerhalb der Dachvertiefung mehrere Klemmen befestigt sein. Jede Klemme enthält einen Körper und durch den Körper verläuft ein Niet. Jede Dachvertiefung definiert eine Mehrzahl von Öffnungen, wobei jede Öffnung einer der Klemmen entspricht. Die Klemmen werden durch Einführen des Niets durch die Öffnung an dem Dachformteil befestigt. Nachfolgend werden die Niete durch die Öffnungen betätigt, um die Klemmen durch die Öffnungen an dem Dachformteil zu befestigen. Daraufhin wird das Dachvertiefungsformteil über die Mehrzahl der Klemmen eingerastet, um die Dachvertiefung abzudecken. Um die Öffnungen innerhalb der Dachvertiefung abzudichten, verläuft um den Niet jeder Klemme eine Dichtung, die innerhalb der Dachvertiefung an dem Plattenelement anliegt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, zumindest eine Realisierung auszugehen, mit der sich die in Rede stehende Öffnung in einer Dachvertiefung besonders effizient abdichten lässt.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Diese Aufgabe wird gelöst durch:

– eine Klemme mit den Merkmalen des Anspruchs 1; und
– ein Formteilsystem mit den Merkmalen des Anspruchs 6.

Durch Verwendung einer dehnbaren Dichtungsmasse zum Befestigen der Klemme an dem wenigstens einen Plattenelement ist kein zusätzliches Werkzeug zum Aktivieren der Dichtungsmasse erforderlich. Dies heißt, dass der Prozess des Betätigens der Niete beseitigt ist, was Zeit und Geld spart. Außerdem dichtet die dehnbare Dichtungsmasse die Öffnung in dem Plattenelement ab, wobei sie Lecks durch die Öffnung und zwischen den Plattenelementen verhindert, ohne eine zusätzliche Dichtung auf der Oberfläche der Klemme bereitstellen zu müssen.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Nunmehr anhand der Zeichnungen, die beispielhafte Ausführungsformen sind und in denen gleiche Elemente gleich nummeriert sind, ist:
1 eine schematische Querschnitts-Seitenansicht einer Klemme, die an Plattenelementen eines Fahrzeugs befestigt ist, wobei auf einer Oberfläche der Klemme eine Dichtungsmasse angeordnet ist; und
2 eine schematische Querschnitts-Seitenansicht der Klemme aus 1, die an den Plattenelementen des Fahrzeugs befestigt ist, wobei sich die Dichtungsmasse durch eine Öffnung in dem Plattenelement ausgedehnt hat.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
In den Zeichnungen, in denen gleiche Bezugszeichen gleiche Komponenten bezeichnen, zeigt 1 eine Klemme 10, die an einem oder an mehreren Plattenelementen 12 eines Fahrzeugs 14 befestigt ist. Ein wie in 2 gezeigtes Formteilsystem 16 enthält die Klemme 10 und ein Formteil 18, das durch die Klemme 10 gestützt ist. Die Plattenelemente 12 des Fahrzeugs 14 können Dachformteile 12 sein, die einander überlappen, um eine Dachvertiefung 20 zu definieren. Das Formteil 18 kann ein Dachvertiefungsformteil sein, das mit der Klemme 10 verbunden ist, um die Dachvertiefung 20 abzudecken. Allerdings sollte gewürdigt werden, dass die Plattenelemente 12 und das Formteil 18 nicht auf die hier beschriebenen beschränkt sind, da auch andere Plattenelemente 12 und Formteile 18 verwendet werden können, die dem Fachmann auf dem Gebiet bekannt sind. Außerdem sollte gewürdigt werden, dass entlang des Plattenelements 12 des Fahrzeugs 14 irgendeine gewünschte Anzahl von Klemmen 10 beabstandet sein können, um ein einzelnes Formteil 18 der Dachvertiefung 20 zu stützen.
Die Klemme 10 enthält einen Körper 22, der eine Oberfläche 24 darstellt. Ein Befestigungselement 25 geht von der Oberfläche 24 aus und ist für den Eingriff mit dem Plattenelement 12 des Fahrzeugs 14 konfiguriert. Genauer definieren die Plattenelemente 12 des Fahrzeugs 14 eine Öffnung und verläuft das Befestigungselement 25 durch die Öffnung 26, um mit den Plattenelementen 12 in Eingriff zu gelangen und die Klemme 10 an dem Plattenelement 12 zu halten. Es sollte gewürdigt werden, dass entlang der Dachvertiefung 20 eine Mehrzahl von Öffnungen 26 definiert sein können und eine gleiche Anzahl von Klemmen 10 mit den jeweiligen Öffnungen in Eingriff sein können. Das Befestigungselement 25 und der Körper 22 sind ein einziges Teil. Die Klemme 10 kann aus Spritzguss 18 gebildet worden sein. Allerdings sollte gewürdigt werden, dass die Klemme 10 ebenfalls aus irgendeinem anderen dem Fachmann auf dem Gebiet bekannten Prozess gebildet worden sein kann. Die Klemme 10 kann aus einem Polymer wie etwa Polyamid, einem Thermoplast, einem Duroplast oder Kombinationen davon gebildet sein. Das Polyamid kann Nylon und dergleichen sein. Allerdings sollte gewürdigt werden, dass die Klemme 10 aus irgendeinem anderen dem Fachmann auf dem Gebiet bekannten geeigneten Material wie etwa Metall usw. gebildet sein kann.
Wie in 1 und 2 gezeigt ist, kann das Befestigungselement 25 ein Befestigungselement 25 mit einem W-förmigen Unterteil sein. Ein Befestigungselement 25 mit einem W-förmigen Unterteil enthält einen Stab 28, der von dem Unterteil ausgeht. Von dem Stab 28 gehen in entgegengesetzter Beziehung zueinander ein Paar Finger 30 in Richtung des Unterteils aus, um eine allgemeine W-Form zu bilden. Die Finger 30 gehen allgemein in der Weise federnd von dem Stab 28 aus, dass sich die Finger 30 aufeinander zu bewegen, während das Befestigungselement 25 durch die Öffnung 26 bewegt wird. Wenn die Finger 30 vollständig durch die Öffnung 26 gegangen ist, bewegen sich die Finger 30 voneinander weg und liegen allgemein an einer Unterseite 32 eines der Plattenelemente 12 an, um die Klemme 10 lose an den Plattenelementen 12 zu halten. Allerdings sollte gewürdigt werden, dass das Befestigungselement 25 nicht darauf beschränkt ist, ein W-förmiges Unterteil aufzuweisen, da irgendein anderes Befestigungselement 25, das dem Fachmann auf dem Gebiet bekannt ist, ebenfalls verwendet werden kann, solange das Befestigungselement 25 die Klemme 10 lose an den Plattenelementen 12 hält.
Die Klemme 10 kann außerdem ein Paar Arme 34 enthalten, die entgegengesetzt zu dem Befestigungselement 25 von dem Körper 22 ausgehen. Jeder Arm 34 enthält eine Lippe 36, wobei diese entgegengesetzt voneinander ausgehen. Das Formteil 18 rastet in der Weise über die Lippen 36 ein, dass die Lippen 36 wie in 2 gezeigt mit dem Formteil 18 in Eingriff gelangen und es an dem Fahrzeug 14 stützen. Das Formteil 18 weist einen allgemein C-förmigen Querschnitt auf, der über die Lippen 36 einrastet. Wie dem Fachmann auf dem Gebiet bekannt ist, können allerdings Formteile 18 mit anderen Querschnittsformen verwendet werden. Wenigstens ein Abstandshalter 38 kann allgemein senkrecht von einem der Arme 34 und von dem Stab 28 des Befestigungselements 25 ausgehen. Der Abstandshalter 38 stellt einen Abstand der Klemme 10 innerhalb der Dachvertiefung 20 bereit, um die Klemme 10 während der Montage an den Plattenelementen 12 des Fahrzeugs 14 lokalisieren und orientieren zu helfen.
Auf der Oberfläche 24 des Körpers 22 ist eine Dichtungsmasse 40 angeordnet. Die Dichtungsmasse 40 kann ein struktureller Klebstoff sein und ist so konfiguriert, dass sie sich bei Anwendung einer Bedingung ausdehnt. Während sich die Dichtungsmasse 40 ausdehnt, dehnt sich die Dichtungsmasse 40 durch die Öffnung 26 aus und gelangt mit den Plattenelementen 12 des Fahrzeugs 14 in Eingriff, um die Klemme 10 an den Plattenelementen 12 des Fahrzeugs 14 zu halten. Die Dichtungsmasse 40 kann auf die Klemme 10 als Teil eines Prozesses des Formteils 18, wenn die Klemme 10 gebildet wird, d. h. eine Zwei-Schuss-Komponente [engl. two shot component], aufgetragen werden. Allerdings sollte ebenfalls gewürdigt werden, dass die Dichtungsmasse 40 während irgendeines anderen dem Fachmann auf dem Gebiet bekannten Verfahrens auf die Klemme 10 aufgetragen werden kann. Die Oberfläche 24 definiert eine Aussparung 42, die das Befestigungselement 25 umgibt. Die Dichtungsmasse 40 kann innerhalb der Aussparung 42 angeordnet sein. Die Aussparung 42 kann kreisförmig sein. Allerdings kann die Aussparung 42 irgendeine andere gewünschte Form aufweisen, die das Befestigungselement 25 umgibt. Die Oberfläche 24 kann außerdem eine Nut 44 definieren, die in beabstandeter Beziehung zu der Aussparung 42 verläuft und das Befestigungselement 25 ebenfalls umgibt. Die Dichtungsmasse 40 kann außerdem in der Nut 44 angeordnet sein. Die Nut 44 kann rechteckförmig sein. Allerdings kann die Nut 44 irgendeine andere geeignete Form aufweisen, die das Befestigungselement 25 angemessen umgibt. Außerdem können ein Paar Distanzstücke 46 von der Oberfläche 24 des Körpers 22 ausgehen. Wenn die Klemme 10 an den Plattenelementen 12 befestigt ist, liegen die Distanzstücke 46 an einem Boden 48 der Plattenelemente 12 an, um zwischen der Oberfläche 24 der Klemme 10 und dem Boden 48 einen Zwischenraum G bereitzustellen, um die Oberfläche 24 in beabstandeter Beziehung zu dem Boden 48 zu halten. Dieser Zwischenraum G ist wichtig, da sich die Dichtungsmasse 40 bei Anwendung der Bedingung auf die Dichtungsmasse 40 zwischen näherungsweise 200 Volumen-% und 500 Volumen-% ausdehnt. Die Dichtungsmasse 40 dehnt sich aus der Nut 44 und aus der Aussparung 42 aus und fließt entlang des Zwischenraums G und durch die Öffnung 26, um die Plattenelemente 12 zu umkreisen, um an der Unterseite 32 eines der Plattenelemente 12 anzuliegen und dort, wo die Plattenelemente 12 zusammenkommen, abzudichten. Das heißt, dass sich die Dichtungsmasse 40 durch die Öffnung 26 ausdehnt, um sich mit den Plattenelementen 12 zu verriegeln. Die Verriegelung zwischen der Dichtungsmasse 40 und den Plattenelementen 12 befestigt die Klemme 10 an den Plattenelementen 12 und dichtet die Öffnung 26 ab, um zu verhindern, dass durch die Öffnung 26 Wasser in die Plattenelemente 12 eintritt. Die Bedingung kann das Heizen in einem Temperaturbereich von zwischen etwa 82 Grad Celsius (C) (180 Grad Fahrenheit (F)) und 204 Grad C (400 Grad F) sein. Üblicherweise werden die Klemmen 10 während der Montage des Fahrzeugs 14 in einem Karosseriewerk oder in einer Lackiererei an den Plattenelementen 12 befestigt. Das heißt, dass die Klemmen 10 innerhalb der Lackierereien durch einen oder mehrere Öfen für Lack und/oder galvanisch niedergeschlagenes Polymer (”ELPO”) gehen. Es ist innerhalb der Lacköfen, dass auf die Klemmen 10 die Bedingung der Wärme angewendet wird und dass sich die Dichtungsmasse 40 ausdehnt. Damit die Klemmen 10 ihre strukturelle Integrität behalten, müssen die Klemmen 10 somit aus einem Material gebildet sein, das eine Schmelztemperatur aufweist, die höher als wenigstens 204 Grad C (400 Grad F), irgendeine andere dem Fachmann auf dem Gebiet bekannte Temperatur des Lack- und/oder ELPO-Ofens und/oder irgendeines anderen dem Fachmann auf dem Gebiet bekannten Trocknungsaushärtprozesses/-zyklus während der Montage des Fahrzeugs 14 ist.

Claims

Klemme (10) zur Befestigung an wenigstens einem Plattenelement (12) eines Fahrzeugs (14), die so konfiguriert ist, dass sie ein Formteil (18) an dem Fahrzeug (14) stützt, wobei die Klemme (10) umfasst: einen Körper (22), der eine Oberfläche (24) aufweist; ein Befestigungselement (25), das von der Oberfläche (24) ausgeht und so konfiguriert ist, dass es mit dem wenigstens einen Plattenelement (12) des Fahrzeugs (14) in Eingriff steht; und eine Dichtungsmasse (40), die auf der Oberfläche (24) angeordnet ist; dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtungsmasse (40) so konfiguriert ist, dass sie sich bei einer Erwärmung in der Weise ausdehnt, dass sie mit dem wenigstens einen Plattenelement (12) des Fahrzeugs (14) in Eingriff steht und die Klemme (10) an dem wenigstens einen Plattenelement (12) des Fahrzeugs (14) hält; und dass ein Paar Distanzstücke (46) in der Weise von der Oberfläche (24) ausgehen, dass die Distanzstücke (46) an einem Boden (48) des wenigstens einen Plattenelements (12) derart anliegen, dass zwischen der Oberfläche (24) und dem Boden (48) ein Zwischenraum (G) entsteht, durch den die Oberfläche (24) von dem Boden (48) beabstandet ist.
Klemme nach Anspruch 1, wobei die Oberfläche (24) eine Aussparung (42) definiert, die das Befestigungselement (25) umgibt, wobei die Dichtungsmasse (40) innerhalb der Aussparung (42) angeordnet ist.
Klemme nach Anspruch 2, wobei die Oberfläche (24) in der Weise eine Nut (44) in beabstandeter Beziehung zu der Aussparung (42) definiert, dass die Nut (44) das Befestigungselement (25) umgibt, wobei die Dichtungsmasse (40) in der Nut (44) angeordnet ist.
Klemme nach Anspruch 1, wobei sich die Dichtungsmasse (40) beim Erwärmen zwischen näherungsweise 200 Volumen-% und 500 Volumen-% ausdehnt, wobei insbesondere die Erwärmungstemperatur in einem Bereich von zwischen 82°C und 204°C liegt.
Klemme nach Anspruch 1, wobei die Klemme (10) aus einem Polymer besteht, wobei insbesondere das Polymer ein Polyamid ist, wobei insbesondere das Polyamid ein Nylon ist, oder wobei das Polymer ein Thermoplast ist, und/oder wobei das Befestigungselement (25) und der Körper (22) ein einziges Teil sind.
Formteilsystem (16) für die Befestigung an wenigstens einem Plattenelement (12) eines Fahrzeugs (14), wobei das Formteilsystem (16) umfasst: eine Klemme (10), die enthält: einen Körper (22), der eine Oberfläche (24) aufweist, ein Paar Lippen (36), die entgegengesetzt zu der Oberfläche (24) von dem Körper (22) ausgehen, ein Befestigungselement (25), das von der Oberfläche (24) ausgeht und für den Eingriff mit dem wenigstens einen Plattenelement (12) des Fahrzeugs (14) konfiguriert ist, eine Dichtungsmasse (40), die auf der Oberfläche (24) angeordnet ist; und ein Formteil (18), das für die Befestigung an dem Paar Lippen (36) der Klemme (10) konfiguriert ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtungsmasse (40) so konfiguriert ist, dass sie sich bei einer Erwärmung in der Weise ausdehnt, dass sie mit dem wenigstens einen Plattenelement (12) des Fahrzeugs (14) in Eingriff steht, um die Klemme (10) an dem wenigstens einen Plattenelement (12) des Fahrzeugs (14) zu halten; und dass ein Paar Distanzstücke (46) in der Weise von der Oberfläche (24) ausgehen, dass die Distanzstücke (46) an einem Boden (48) des wenigstens einen Plattenelements (12) derart anliegen, dass zwischen der Oberfläche (24) und dem Boden (48) ein Zwischenraum (G) entsteht, durch den die Oberfläche (24) von dem Boden (48) beabstandet ist.
Formteilsystem nach Anspruch 6, wobei das Formteil (18) ferner ein Paar Arme (34) aufweist, die von dem Körper (22) in beabstandeter und paralleler Beziehung ausgehen, und wobei die Lippen (36) von dem Paar Armen (34) ausgehen, und/oder wobei das Formteil (18) einen allgemein C-förmigen Querschnitt aufweist.